피뢰기(LA) 정격 선정 시 고려사항 – 건축전기설비기술사

피뢰기 정격전압을 고려해야 한다. 정격전압은 피뢰기에서 속류를 차단할 수 있는 최고의 상용주파 교류전압을 상용주파 허용 단자전압 또는 피뢰기 의 정격전압이라 하고 실효값으로 나타낸다.

제한전압을 고려해야 한다. 충격파 전압이 내습하여 피뢰기가 방전할 때 피뢰기의 단자간에 나타나는 전압을 제한전압이라 한다.

⑴ 방전에 따라 피뢰기를 통해서 대지로 흐르는 전류를 피뢰기의 방전전류(파고치)라 하고 그 허용 최대한도(파고치)를 방전내량이라 한다.

⑵ 방전내량은 피뢰기 특성요소의 단위체적 당 흡수 에너지의 크기에 따라 결정되며, 방전내량을 초과하는 전류가 흐르면 피뢰기는 소손 된다.

⑴ 방전내량을 초과하지 않는 범위 내에서 피뢰기의 보호성능 및 속류차단 능력을 표시하기 위해서 사용되는 규정의 전류치를 피뢰기의 공칭 방전전류라 하고, 규정의 파고치와 파형을 가지는 충격 방전전류의 크기로 표시한다.

⑵ 피뢰기의 공칭 방전전류로는 2.5[kA], 5[kA], 10[kA] 등이 주로 사용된다.

피뢰기의 제 1차 보호대상은 변압기이다. 피뢰기와 변압기 사이에 거리가 있을 경우는 뇌서지 전압의 왕복 진동 때문에 변압기 단자에 걸리는 뇌서지 전압 e_T 는 피뢰기 제한 전압 e_a 보다 올라가게 된다. 즉 아래 공식과 같으며, 따라서 피뢰기는 가능한 한 변압기에 가까이 설치해야 한다.

S : 파두 준도[kV/µs] (차폐선로 500, 일반선로 200[kV/µs] 정도)

ℓ : 피뢰기와 변압기 사이의 거리[m]

v : 진행파의 전파 속도[m/µs] (가공선로 300[m/µs], 케이블 150[m/µs] 정도)

변전실에 설치되는 피뢰기 접지선은 다음식으로 계산된다.

A : 접지선의 굵기[mm²]

I_s : 방전전류

t : 지속시간